反应型聚氨酯热熔胶:优化粘合工艺

与传统的粘合剂相比,单组份反应型聚氨酯热熔胶在各项性能上均得到了显著的优化,从而使产品在木工和家具行业的应用得到了持续的提升 — 石梽勇, 技术及销售服务经理;周利新, 高级技术服务工程师,德国胶王股份公司 

 

1937年德国科学家Otto Bayer首次合成了聚氨酯,如今聚氨酯产品已经和人们的生活息息相关,成了不可缺少的一款产品,在粘合剂领域同样如此。

纵观全球家具制造业,聚氨酯热熔胶的使用已经有二十多年的历史。由于其独特的粘合性能,该产品已经得到了越来越广泛的认可,正在逐步被应用到板材封边、型材包覆、平面贴合、快速组装等各道工序。

湿固化反应型聚氨酯热熔胶,作为单组分使用,操作简单;它具有很高的内聚强度,在完全反应后可达到优异的粘接强度,与很多难粘接的基材(如铝合金、玻璃等)都有很好的粘合性能。它的主要优势集中体现在以下几个方面:

1.适用性广,可以用来粘接许多用普通热熔胶难以粘合的材料,如铝合金等金属、多种塑料(PVC、PET、PC、ABS、亚克力等)、三聚氰胺板、CPL/HPL等。

2.防潮性能好;

3.优异的耐候性能(-40 ~ +140 ℃);

4.耐溶剂性,如油漆等化学品;

5.使用温度低(120-140 ℃),适用于很薄的热塑性材料;

6.涂胶量低,无胶线;

7.  PUR热熔胶为100%的固体成分,不含任何有机溶剂,无毒、环保。

 

PUR热熔胶的反应原理

常规热熔胶 (EVA、PO) 加热后熔化,通过冷却固化后起到粘结作用;这个过程是一个物理变化的过程,也就是说,这一过程是可逆的,胶层受热后又可以软化或熔化。

而反应型聚氨酯热熔胶的固化是一个化学变化过程:聚氨酯热熔胶中的活性组分(异氰酸酯)可以和空气或基材中的水分发生化学反应,从而形成不可逆的化学交联反应(见图1),达到最佳粘接效果。通过对产品中相关组份的改性,可以获得不同性能的产品,使得聚氨酯热熔胶的使用范围非常广泛。

 

PUR热熔胶在木工行业中的应用

从市场初期应用于橱柜封边开始,到异型包覆、快速装配,再到高光平贴和轻型材料的复合,PUR热熔胶已经涵盖了家具制造过程中的大部分粘合应用。使用工艺也从初期的半摸索状态,发展到现今的成熟、标准工艺。

1、板材封边

得益于PUR热熔胶宽广的粘合范围,我们在封边材料的选择上余地更大,如铝封边条,扩展了产品的应用领域。

和常规EVA热熔胶相比,PUR热熔胶的施胶量要低很多,可大大降低胶线对产品外观的影响,提升了产品品质。同时,由于PUR热熔胶具有优异的防水防潮性能,因此它常被用在橱柜和卫浴家具的生产中。

 

2、型材包覆

PUR热熔胶的使用温度较低(120-140 ℃),非常适合用于PVC、PP等塑料薄膜以及皮革的包覆。和传统的溶剂型包覆胶相比,它有着无可比拟的优势:

环保,无溶剂的释放问题

高效,进料速度可达60m/min

涂布性能优异,强度高,表面几乎没有起泡现象

降低生产能耗,无需烘干过程

由于PUR热熔胶对众多难粘接材料具有卓越的粘合性能,因而它被广泛地应用于塑钢、木塑、铝合金型材的包覆领域,在门窗、衣柜等行业中已经广为使用。

德国胶王公司的型材包覆用PUR热熔胶系列产品,具有SKZ户外认证,满足户外门窗产品的各项需求。

此外,由于PUR热熔胶具有非常好的抗溶剂性能,因此也被很多木门企业应用于木皮包覆,可以有效防止油漆后木皮的鼓泡、开裂;采用这种粘合剂,能够获得更加稳定、更有韧性的胶膜,满足表面各种装饰需求,提升产品品质。

 

3、轻型夹层材料的复合

在轻型夹层结构的生产中(如蜂窝板、矿物装饰板等),PUR热熔胶也完全可以取代传统工艺中所采用的乳白胶、单组分或双组分聚氨酯冷胶等;与传统工艺相比,它有着多方面的优势:

涂胶量低:是传统工艺的1/3至1/2;

大幅提高生产效率,自动线连续生产;

很高的初始粘接强度;

有效地避免了板材吸水变形;

辊涂布胶,施胶平稳、没有拉丝现象,可以获得非常平整的粘接效果。

面对材料复杂多变的各类轻型夹层结构,从油漆表面、镀锌钢板、铝板、塑料(如PVC、ABS、PP、PC等)以及防火板、发泡材料、矿物板、木

塑,到各种木质基材,PUR热熔胶都显示出了优异的粘合性能。

 

4、高光平贴

通过PUR热熔胶,将亮光装饰层平贴到MDF、三聚氰胺等板材表面,用作亮光装饰门板;这一新兴的亮光覆膜技术,以其工艺简单,色彩丰富,生产周期短等优势,其市场占有率正在逐步扩大。

德国胶王公司的多款特殊PUR平贴热熔胶,可完全满足家居、建材行业的不同亮光覆膜需求。表面材料可以是单张的高光板、金属片材,也可以是成卷的亮光装饰薄膜,甚至可用来贴合透明的装饰膜(如PET透明膜)。通过亮光覆膜工艺,赋予了家居设计无限的可能性。

 

5、快速组装

在汽车及其零配件的生产过程中,PUR热熔胶已经被广泛的应用于各类装配操作;同样,在家具制造中的很多装配应用,也都可以通过聚氨酯热熔胶技术来实现。省去了繁冗的打钉、后期修饰等工序,让产品更加完美。

如木门表面装饰线条的固定、门板铝拉手的粘接、家具中玻璃/银镜的安装、框架结构的粘接等等;

此外,PUR热熔胶也可用来粘接多种塑料部件,为企业提供了便捷、完美的解决方案。

 

结论

单组份反应型聚氨酯热熔胶,由于其优异的产品性能,为我们提供了一个无限宽广的粘合空间:多样化的材料、牢固的粘合、连续性的工业化生产、粘合剂成本的降低等等。随着工业化进程的加快,PUR热熔胶在家具制造行业中的应用将会越来越广泛。

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